第六讲凸轮机构及其设计2013..

1、第六讲凸轮机构及其设计（一）凸轮机构的应用和分类一、凸轮机构1组成：凸轮，推杆，机架。2优点：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且机构简单 紧凑。缺点：凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合。二、凸轮机构的分类1按凸轮的形状分：盘形凸轮圆柱凸轮2. 按推杆的形状分尖顶推杆：结构简单，能与复杂的凸轮轮廓保持接触，实现任意预期运动。易遭磨损，只适用于作用力不大和速度较低的场合滚子推杆：滚动摩擦力小，承载力大，可用于传递较大的动力。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。平底推杆：不考虑摩擦时，凸轮对推杆的作用力与从动件平底垂直，受

2、力平稳；易形成油膜，润滑好；效率高。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。3. 按从动件的运动形式分（1）往复直线运动：直动推杆，又有对心和偏心式两种。（2）往复摆动运 动：摆动推杆，也有对心和偏心式两种。4. 根据凸轮与推杆接触方法不同分：（1）力封闭的凸轮机构：通过其它外力（如重力，弹性力）使推杆始终与凸轮保持接触，（2）几何形状封闭的凸轮机构：利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆始终保持接触。等宽凸轮机构 等径凸轮机构共轭凸轮（二）推杆的运动规律一、 基本名词：以凸轮的回转轴心0为圆心，以凸轮的最小半径 ro为半径所作的圆称为凸轮的 基圆， ro称为基圆半径。推程：当凸轮以角速度转动

3、时，推杆被推到距凸轮转动中心最远的位置的过程称为推程。推杆上升的最大距离称为 推杆的行程，相应的凸轮转角称为推程运动角。回程：推杆由最远位 置回到起始位置的过程称为回程，对应的凸轮转角称为回程运动角。休止：推杆处于静止不动的阶段。推杆在最远处静止不动，对应的凸轮转角称为远休止角；推杆在最近处静止不动，对应的凸轮转角称 为近休止角二、推杆常用的运动规律1. 刚性冲击：推杆在运动开始和终止时，速度突变，加速度在理论上将出现瞬时的无穷大值，致使推 杆产生非常大的惯性力，因而使凸轮受到极大冲击，这种冲击叫刚性冲击。2. 柔性冲击：加速度有突变，因而推杆的惯性力也将有突变，不过这一突变为有限值，因而引起

4、有限 冲击，叫柔性冲击。3. 掌握等速运动规律和等加速等减速运动规律的推程的速度、位移、加速度的方程：3.1多项式运动规律般表示为:2Co+ Cl S + C2 s + + Cn §图7-7推杆运动规律 推杆在推程或回程时，其位移s、速度v和加速度a随时间t变化的规律。（1）一次多项式运动规律（等速运动规律）推程： s=h S / S oa =0S2a=0回程：s=h（1- S / S o / ）（2）二次多项式运动规律（等加等减速运动规律）S:佔加w S图示为其推程运动线图。由图可知，有刚性冲击。由图知，亦有柔性冲击,只是冲击的次数有所减少。二 h1 cos（二 / '。）

5、/2=sin（：. /、'o）/2'o-2h ' cos（= /、'0 ）/2 '2图 7-10（2）正弦加速度运动规律（又称摆线运动规律） 推程运动方程式为s =h（6/d） sin（2感 /®）/2叼'v =hco1 cos（2兀6 /d）/5o»a =2兀2 sin（2感 /6。）/6：回程运动方程式为s =h1 （、 /-'0） ' sin（2二 /、'o ）/2二v =h，cos（2： /、'0） T/、'0a - -2 h 2 sin（2二 /、'o）/、'2

6、/ /-F上SSu max=2hw / f_r_-'产/S、V/amax=6.28h w/ S oS图 7-118由图知，既没有刚性冲击，也没有柔性冲击。常见题型：1. （15分）设一对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构推杆的行程h =16mm，推程运动角=120。试分别绘出等速运动规律、等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律在推程段的推杆位移线（s-：）图；并简述该三种运动规律对凸轮机构产生的冲击情况；若凸轮以等角速度逆时针回转，基圆半径ro =30mm，试以余弦加速度运动规律绘出在推程段的凸轮轮廓曲线。（山科2009）2.LT, （ 15分）己知一对心自动妾顶胖杆绩形凸轮机构的凸轮以筲甫

7、速度冋推朴化坯规律为匕凸轮特前/ =护“ 150°时，推秆拨等加速等减速运功现律上升15测；18L幷 推轩远休* $三180。300。时.推H嗾等遽运动翅憚回验15俪：4? = 300°-360J时*推杆近休.试绘出推丄！的泄必变化规偉图,简述推杆受到的冲击喈况、半凸轮转角EW臥 求推杆的检移撚（山科2010）3.（ 15分）如图6所示为凸轮机构推程阶段的运动线图。设凸轮以等角速度转动，在推程时，凸轮的运动角为；.o，推杆完成行程h，该推杆运动规律为哪一种运动规律？试推导出该推杆推程的运动方 程，并分析受到的冲击情况。（三）凸轮轮廓曲线的设计一、凸轮廓线设计方法的基本原理1

8、原理：反转法。在设计凸轮廓线时，可假设凸轮静止不动，而使推杆相对于凸轮作反转运动，同时又在其导轨内作预 期运动，作出推杆在这种复合运动中的一系列位置，则其尖顶轨迹就是所求的凸轮廓线。一般步骤：（1）作出推杆在反转中依次占据的位置。（2）根据选定的运动规律，求出推杆在预期运动中依次占据的位置。（3）作出轮廓线。二、用作图法设计凸轮轮廓1对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构已知：基圆半径，凸轮等3逆时针转动，运动规律 已知要求：设计一对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构。步骤：（1）画位移线图，并对其作等分。（2）取适当比例尺 ，根据已知作出基圆。（3）确定推杆在反转中占据的各位置（相应于运动 线图对基圆作相应等

9、分）（4）确定推杆尖顶在预期运动中占据的各位置。（5）连接各点成光滑曲线。2. 偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构图廿皿所示为偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构.设己知凸轮基圆半 径北、偏距“从动件的运动规律，凸轮叹等角速度s沿逆时针方向回转，要求绘 制凸轮轮廓曲线.凸轮轮廓曲线的设计步骤如<1）选取位移比例尺弘，根据从动件的运动规律作出位移曲线X -禺如图5. wb所示，井将推程腿幼用凡和凹程运动角乳分成若干等分：<2）选运氏度比例尺/tt = 作卑圆*収从动件与卑岡的接触点.4作为从动 件的起始位置；<3）以凸轮转功中心0为圆心，以偽距芒为半径所作的圆称为偏距國.在偏距圆沿一3方向

10、屋収（V几仏时并在偏距圆上作等分点，即得到心 鳩、齡各点=（4）过瓦心作偏距圆的切线，这些切线即为从动件轴线在反转过 程中所占据的位置： 上述切线与基IS的交点虬冷汕、叭则为从动件的起始位置*故在量取从动件位移扯时应从町J九开始,徘到与之对应的扎一兀特点暑 将八乩-4、如齐点光滑地连成曲线，便得到所求的凸轮轮廓曲线，实屮等於圆弧段羔及口分别为使从叨件远*近休止时的凸轮轮瞬曲线*刘于对心H动尖顶从动件盘翳凸轮机构可以认为是"0时的偏置凸轮机构其设计方法与上述方法基本相同，只需将过偏距岡匕各点作偏距岡的切线（S尖顶从期件關昭凸轮设il为过临M上各点作城岡的财线即町3. 偏置直动滚子推杆盘

11、形凸轮机构已知：基圆半径 ，滚子半径，凸轮等3逆时针转动，运动规律已知要求：设计一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构。骤如下：将滚中心1半作从动件的尖顶，按照上述尖顶从动件盘形凸轮轮廓 曲线的设计方法作出曲线禹这条曲线是反转过程中滚子中心的运动轨迹，称 为凸轮的理论轮廊曲线：以理论轮廓曲线上各点为厠心，愎渡子半径r为半径,作系列的滚了圆.然后作这族滚（圆的内包络线乩它就是凸轮的实际轮廓曲 线很显絹该实际轮騰曲线是上述理i仑轮疎曲线的等距曲线，且其距离与滚r 半径匚相鏗.但须注意在滚子从动件盘形凸轮机构的设计屮，其找岡半讣6 应为理论轮廓山|线的垠小向轻。图5,17对心直功竣于从动井M凸轮世计说明：(

12、1) 理论轮廓线：滚子中心的轨迹线。(2) 实际轮廓线：与滚子直接接触的凸轮轮廓曲线，又称工作廓线。(3) 凸轮的基圆半径是指理论廓线的基圆半径。4 对心直动平底推杆盘形凸轮机构已知：基圆半径 ，凸轮等3逆时针转动，运动规律已知。要求：设计一对心直动平底推杆盘形凸轮机构。图5.18所示为对心直动平底从动件盘形凸轮机构，其设计基本思路与上述滚子从动件盘形凸轮机构相似。轮廓曲线具体作图步骤如下：取平底与从动件轴线的交点A当作从动件的尖顶，按照上述尖顶从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计方法，求出该尖顶反转后的一系列位置A1、A2、A15 ;然后过点A1、A2、A15作一系列代表平底的直线，则得到平底从动件

13、在反转过程中的一系列位置，再作这 一系列位置的包络线即得到平底从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线。用5.IU时心“:创平底晟曲許At昭凸館證计5 摆动尖顶推杆盘形凸轮机构已知：基圆半径 ，位移曲线，摆杆长 ，机架距0A。 要求：作一摆动尖顶推杆盘形凸轮机构。分析：要注意到这儿的位移曲线的位移是指角度。IA5.W找闸咒顶从功件盘牖曲轮设计<1）选取适当的比例丿右作出从动件的位移线图在位移曲线的横坐标上将 推程倉和回程角区间各分成若干筹分，如图5J9b所冠 与移动从动件不同的 血这里纵唯标代农从幼件的角位移01対此具比例尺应为I wn代我多少侑度.（2）以0为岡心、以g为半径作出基圆.井根据己知的

14、中心距厶.确定从动 件转轴A的位置.%然后以A.为圆心,以从动件杆长度£讪为半径作圆弧交基 恻于（:0点號G即代农从动件的初始位置* G即为从动件尖顶的初始位置 以O为風心，以.40为半從作I处并自扎点开始沿着-他方向将谊圆 分成与图"弘中横砸标对应的区闾和等分，符点缶"、扎.它们代&反 转过程屮从动件摆动中心.4依次占据的位置“（4）以上述齐点为岡心、以从动件杆长度为半卷，分别作岡弧、交星岡于 G、s、a各点*得到从动件各初始位置AJ匚、札C、扎再分别作 ZG 4-ZGA/W、ZG儿庆,使它们与图5J9B +对应的角位移相等, 即得域段儿#九民仏九口这些

15、线段代衣反转过程中从动件所依択占据 的位置，而氐、並宀、&诸点为反转过程中从功件尖顶所处的对应位世“（5>将点比、巴、叽连成光滑曲线即得凸轮的轮嘟曲线-（四） 凸轮机构的基本尺寸的确定一、凸轮机构的压力角及其校核1 压力角： 推杆在与凸轮接触点处所受正压力的方向（接触点法线方向） 与该点速度方向之间的锐角。2压力角的数学表达式的推导：同连杆机构样E力角是衡9凸轮机构传力特性好坏的 个B S »数,而力角垦描在不计摩擦悄31 &凸轮对从动件作用 力的方向线与从动件上受力点的速度方向之间所 夹的锐角，用-及示*图5.%为 倔置尖顶口动 从动件盘形凸轮机构在推程的 个

16、任a 凸轮与从动件的接触点a作公法线握一小它切过 凸轮轴心o IL垂直于从动件"路的直线相交于円P峨丛凸轮和从动件的相对速度瞬心，则 .-QJ=:h因此山图可得偏置尖顶,辽动从动件盘形凸轮机构的压力角计算公式为而土 *OP ± Ftan a =“ s +-在上式中当导8S和麟心P在凸轮轴心O的 同侧时式中取号可便压力角减少；反之*当521】图5.26倔置尖顶崔功从动件盘形凸轮机构的爪力対12导路和瞬心P在l"l轮轴心O的异侧时取“"号，爪力角将增大0正确偏置：导路位于与凸轮旋转方向 3相反的位置。（即逆转右偏，顺转左偏）注意：用偏置法 可减小推程压力角，

17、但同时增大了回程压力角，故偏距e不能太大。2. 凸轮基圆半径的确定对于偏置尖顶直动从动件盘形凸轮机构，如果限制推程的压力角a<a,则可由式压力角的公式导出基圆半径的计算公式为r。-严/d Y-s)2 e2tg:提问：在设计一对心凸轮机构时，当出现aa 的情况，在不改变运动规律的前提下， 可米取哪些措施来进行改进？ 1）力卩大基圆半径 r。： rof a J 2） 将对心改为正偏置： e T - a J 3）采用平底从动件， a =04滚子半径的确定对于外凸轮廓，要保证正常工作，应使：P min> r r第一类：直动尖顶从动件偏心圆凸轮机构1.如图所示，有一对心直动尖顶从动件偏心圆凸

18、轮机构，0为凸轮1几何中心，0为凸轮转动中心，直线 AC丄BD，00= 2 0A 圆盘半 径R =60 mm。试根据上述条件确定基圆半径r。、行程h，C点压力角ac和D点接触时的位移h d、压力角a d。（要求在图中画出并同时计 算出）解:mm理论廓线nmm2 偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构如图9.9(a )所示。已知凸轮为一偏心圆盘，圆盘半径R =3 0mm，几何中心为A,回转中心为O,推杆偏距OD=e = 10mm,OA=10mm，凸轮以 等角速度3逆时针方向转动。当凸轮在图示位置，即AD丄CD时，试求：(1)凸轮的基圆半径r 0；(2) 图示位置的凸轮机构压力角a(3) 图示位置的凸轮转角

19、0;(4) 图示位置的推杆的位移s;(5 )该凸轮机构中的推杆偏置方向是否合理，为什么？b./11.解 根据已知条件以O为惻心.以O点与OA连线利凸轮解线的交点E 间的距离为半径作圆得凸轮机构的«岡，如图亠9 （b）所示。由图可短：(1) r = R QA = 30)0 = 20 mm(2) a = arcsintAD AB) = arcsinE(JL) +(jE H7)/ /W=arcsin+ (J? r；) AB = arrsin(2O 30) = 11. 81，J(3) 护=arccost D(J/ ) = arcsint 10/20) = 60"(4) 5= HL)

20、 ED = x/f<- (4? -F (JL) y/r ti?'=x/302 - (10+ 10 >2 - y/20- - 102 = 5. 01 mm不合理。圍为如此僞置时,机构的压力角起-At)+ 严a res in :AB愈大使传动效率降低。推杆偏迓到凸轮轴心的右侧时较为仟理匸点津 十帕置与推程时凸轮和推杆的郴对速度瞬心位于凸轮轴也的同侧 时凸轮机构的床力角较小而本題却在异劍所以从用力侑的角度来说僞置 不介理&光丁帕汽方向1 j凸轮转向以及甚恻半袴间的关系问題足凸轮机构讣£ 分析的帆型考題应引起足够的重视，1. （15分）如图4所示凸轮枫釧凸轮1以角

21、度3匀速回转，试作:（1）标出凸轮的基圆半径琢（2分）标出图示位置机构的压力角a； （2分）（：»标出凸轮的推程运动孙&和回程运动角时；（4分）（4）凸轮从图示位彎转过多少角度5推村升至最閒位置？ （2分） 若凸轮转向改为顺时针，其它条件都不变，推杆2的运动规律创5来的是否相同？为什么？（5分河北工业2012第二类：滚子从动件盘形凸轮机构例gV 对F阳斫示的凸轮机构嘤求：<1)耳iHi吳凸轮机掏的需祢(2>在图I：标出凸轮的會理转向I(3)他出凸轮的< D UHIIH从川稈幵妬到田示位龍时扯朴的位移招对仮的凸轮转处冲B 点的压力角CM(5)涮血推杆的行H H

22、#分析 凸靛机构桝称的俞名一般的呢用対枇叶刑运动带式斗柚斛的賂 犬“凸轮的晦式胡*恿屮凸轮的仟胛转向泉播使抄胖斥力何较小的凸轮转 商当普置寸推科!时凸轮郸推杆的相対述度瞬心俭于四轮轴心的何劃时.凸轮 机购的H力箱戟.凸轮的衲閘是暗凸轮粥论廉找的釦虬 所以阴先求出凸轮的理论踊找上住求解图示位阿肘槪IF的也裱押郴村屁的凸轮时怖用光找到推 杯升崔的起点.厳 <1>偏网任妙嫌子扯杆盘孫凸轮机橋(?>为他推粋压力询较小凸轮碗逐顺时甘转动*(3> W O为圆心以f桝沟平泾晒盘骨理论廓拔连鮎CW井延栓交理论廓 线J B点再觇转动中心A为閱心* W AH为半用厕閱射地閱.其半轻比厂(见

23、 N 9.3(b),HMi A即为推*1權外的起心的示位W时推H的R桶和出应的凸駁转角 分别为、评.见图S.3d> Ji A处的卅力fl a - 0.<5).W)i£线与凸轮理论廊爼的处一空点为山过B件偏跆剛的期线交屋 闕r g点闵此b.为行幹ihii在图3所示的偏置式移动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆, 圆心在O点半径R=3Qnan,凸轮以帘速度血=10rads逆时针方向转动 foASOnim,滚子半径jOinm,从动件的导路与OA垂直且平分OAa 1,在图中画岀凸轮的理论轮廓曲线和偏距鬪：（2分） 2计算凸轮的基関半径吒并在图中画岀凸轮的基圖;（3分）3.

24、计算并在图中标岀从动件的升程尿2分）4, 在图中标岀机构该位置的压力勿怎2分）5计算岀机构处于图示位買时从动件移动遼度“ 分）6, 凸轮的转向可否改为顺时针转动？为什么？ （2分）7. 若凸轮实际轮廉不变*而将滚子半径改为lOiuin,从动件的运动规律柑无 变化？（2分）19（1）理论轮廓线为国其T彳至为100mm,偏距圆的乍径起为25nun,如圏中所画口2分）（2）凸轮的基圆fb=50mm （3分）（3）从动件的升程h = J（R十Q4 +片尸_云_ 尿-云=104.6mm，图中所标口（2分）（4）该位置的压力角圧图中所标（2分）（5）此时凸轮与从动件的瞬心件儿何中心O 门.听以机构处门割示

25、位胃时从动件移动速段 i=宓OA=500tnnV£ （2 分）（6）凸轮的转向若改为顺时针转动，则祀推 程阶段的瞬心偏在了偏距的异侧，会增人推程 压力角,这样设计不合理-（2分） 若凸轮实际轮廓不变,而将滚子半径改 为lOmnb从动件的运动规律有变化.（2分图4所示为一对心式血动从动件盘形凸轮机构已知偏心圆盘凸轮的半径 R=40mm,滚子半-彳吐fROihrl偏心距OA=25mm,凸轮逆时针方向转动*L说明该凸轮机构的推程角炉和回程角妙各为娄少？从动件的开程h为多少？ 该凸轮机构的基圆半径6是多少？2+作出或算岀半圆盘儿何中心A处于较链中心。点的右侧，则OA垂宜于从动 件的导路时，该

26、凸轮机构怖压力角必3+要进一步提高该凸轮机构的机械效率，需要减小凸轮机构推程的压力ffb试1.该机构的推股角金和冋程角声各为180。,从动 件的升程 A(R+OA(R OA +rr) =50inm ,/b=( R-OA+rr) =25inni按耍求作图如图示。可采用增大基圆半径%或从动件向右偏置的 措施。图示凸轮机期凸轮为偏心圜盘*已知：30mmf OA -10mm,偏距"15mm t 滚子半径 rT 5(nrn*(1) 求凸轮基圆半径厲和从动件行程冶的数值争(2) 当凸轮转向为逆时针时，在图(町中标出：凸轮的推程远动角0和回程运动角 从动件推程最大压力角爲如和回程最大压力角口匚皿

27、从动件推程最小压力角V(3) 当凸轮转向为顺时针时，在81®中标出：凸轮的推程运动帑0和回程运动角0;从动件推程最大压力和回程最大压力角疣爲；从动件推程最小压力角(4) 分析比较凸轮不同转向对从动件推程最大压力倉的影响.当为该机构选择合理 的凸轮转向逆射捻”吁川口体尤利加他(抄孩肮有/IQ电第三类：平底从动件盘形凸轮机构例£4图5.7（a）所示为一对心直动平底推杆盘形凸轮机 构，已知凸轮的角速度期°试在图上画出，<1）凸轮的基圆.C2>机构在图示位置时的压力角匸在图示位置时推杆的位移旳及速度叫3 0 I1"亠 FL cr 0*图 5. 7分析

28、 平底推杆盘形凸轮机构，其凸轮的理论廓线是以导路 与平底的交点为尖顶推杆的尖顶而作出的瞬线其基圆是以理论 廓线上到转动中心的最短距离为半径而作的圆.因此此类机构的 位移也可从理论廓线上得出。解 （】）连接AO延长交凸轮廓线于E点，以A为圆心，以 AB为半径画圆，得基圆°坯如图时所示*（2）作出推杆在图示位置时的速厦方向，再作出凸轮与推杆 在接触点处的法线，可得。如图（b）所示（3）在图示位置时，由基圆沿导路方向向外量至导路与平底 的交点可得位移出如图5）所示求得此时凸轮机拘中构件】与 构件2的速度瞬心由此可得速度3如图（“所示4大小为s在图3所示的偏置荒移动平底从动件盘形凸轮机构中，

29、凸轮为一偏心岡. 圆心在0点,半径J?=80mni凸轮以角速度y=10rad/s逆时针方向转动, ZoA=50nuib从动件的导路与OA垂直且平分OA.1. 在图中画出凸轮的偏距圆:（2分）2. 计算凸轮的基圆半径并在图中画出凸轮的基圆,心分）3在图中标出从动件齐该忖腔时的位移鸽2分4, 在图中标出机构该位置的压力角住并说明通常将从动件的平底设it成与 导路垂直的原因；（3分）&若将凸轮半径R改为60mm,从动件的运动规津有无变化？（2分）6计算出机构处于图示位買时从动件的移动速度蟆（2分） 工若将从动件的平底改为尖顶，将带来哪些不足？2分）（1）偏距圜如图卡（2分）（2 ）凸轮的基圆

30、径m /f-（7A=30mni ； （2分）（3）标出从动件该位胃的位移$如图所示：（2分）（4）在图中标出该位置的压力角*0。，将平底设计成9导路碰直可便压力角始终为0 度，传力特性好鼻（3分）（5）若凸轮半径/?改为60mm,从动件的运动规律仃变化；（2分） 此时凸轮与从动件的瞬心在儿何中心o点，所以机构处r图示億置时从动件移动速度 i,=6t»<CZ4=5OOiniiVs： （ 2 分）（7）若将从动件的平底改为尖顶,尖顶容易被馆损,也增人了推程的圧力角口（2分）第四类：摆动从动件盘形凸轮机构11.在图5.】£所示摆动滚了推杆盘形凸轮机构中凸轮为偏心圆掘M角連度

31、w逆时针方向冋转+试在图上：（1）刚出该凸轮基圆F（2）标岀升程运动角少和回程运动角<3）标岀图示位置时推杆的初始位置角向和肃位移州（4）标出图示位置推杆之压力角和I 9 阎爺型卅W利衲y tU纲册谢禺册洱仙时他洽也也w K|问Xfg划4巒i£ W轴使H帝站© 八“也乩側齋半# *倒昨川卿©yswssjMSwwawfflsi T吕竹冋¥书初旗聽心'mui OS - ：xa M十论鮎胡徘并 tujui Oi=f/v06 = VO *IUUJ 01 =fJ 电乩 £聖时一甘勒尅味 J WO囿H *即囿一雅日'由附側雅I詁刖爭岖

32、7隔号 £9闿解：®在图6.4(a)中连CB.并作B点的速度线,两线之M的夹ft a即为图示位置 凸轮机构的乐力角" 在图&4")中.连fX'拌廷长与凸轮睥线交与D,则k =OD+rr = R (M'4 rf = +0 -20+10 = 30 mm.以O为側心mtn为半径作風h紙闯冏为凸轮附瑕I闻。 以人対同心以八”为T栓画如交基创于B/,连则AH与AB/ZM的夹角 屮即为从动件的摆角.延长0D与基测交于氏,以/为岡心、AB怅为半径画瓠与以Q 为M心、OA长为甲用所嘶的圆相交于A ,连几出、A O Z(从出，聲十等于 4、称为A/

33、jjxtr的包始角，而钝fnzAcn即力凸轮相应的转吊氣从圈中可以看出从动件已处于回程屮，般瓏召凸轮转侑的变化*摆卅的找角少从零变 到为前值然后继续増大到比绘后再从巒减小到当藹值*故相应的凸轮的转角应为键 角ZAl(M t Ifu 1|-锐角z儿()AU税fB Z-1/Z1为疗II挟角以勻師值变为母的过程中凸轮相 应的转仏如所示为一摆动从动件盘形凸轮机构。C为起始上升点。求：1. 标出从点C接触到点D接触时的凸轮转角;：，从动件的位移;2. 标出点D接触时的压力角。(a)(b)解题要点：当从动件为摆动从动件时，如何正确使用反转法原理。解：取长度比例尺7作机构图如例3-7(b)图所示。1. 以凸

34、轮转动中心 0为圆心，分别以机架长度 0A为半径，以滚子在 C点接触时的中心B与凸轮转动中心0的距离0B 为半径作中心圆和理论廓线的基圆。根据反转法原理，从动件摆杆与凸轮廓线的接触点 C点沿-方向移动到D点。故以摆杆长 AB为半径，以B 点为圆心作弧与中心 圆 交于A点，贝U AB 是摆杆与凸轮廓线在 C点接触时的位置。过 A点，A点分别向0点作连 线A0 , A0，则 A0A为从动件从点C接触到点D接触时的凸轮转角：。以摆杆长度AB为 半径，以A为圆心作弧与基圆交于B”点，则.B0B”h，也即是从动件摆动的位移。2. 过B、D两点作直线nn, nn即为从动件摆杆在 D点接触时的公法线。nn与

35、B点的速度Vb之间所 夹的锐角:-即为该位置的压力角。五、 偏心圆盘凸轮机构如图所示，（1）哑出凸轮机构的基圆和理论轮廓曲线。（2）用图解法在图中标出从构件2最低位置开始，凸轮按图示方向转过 4590180-时从动件2的角位移°3）在图屮标出从构件2最低位置开始，凸 轮按图示方向转过剜时从动件2在匸点处的压力角s （解题时，尺寸从图中直 接量取，作图过程及图线应保留完整J（1。分）（南理2010）七、10分）图示摆动从动件盘形凸轮机构中已知机构尺寸和凸轮转向。当凸轮转过剜 时，从动件摆动多大角度？并标出凸轮转过9炉时该位置的凸轮机构压力角.（北交）八* （怖 分）题八图示为凸轮连杆机

36、构的一个打乍位置，主动件凸轮I为偏心圆盘，转向如图。 已知机构全部尺寸。（1）在圏（腐中标出当点c从最痔位置运动至图示位罢时凸轮1转过的角度廿（要求坷出作图 步骤，保留所右柞图线条）；（2）在图中标出凸轮的推程运动角和回程运动角，东南2012五、图示平底摆动从动件盘形凸轮机构运动简計比例尺叮顾硕(1)作岀图示位置从动件的压力角4(2)用反转作图法求出从动件的摆角屮(保留作圏线)。分)南理2012题五)图28第五类：不规则凸轮轮廓的题型图示机构的凸轮轮廓线由两段直线和两段圆弧组成。(1)画出偏距园；(2) 画出理论廓线：(3)画出基园：(4)画出当前位置的从动件位移"(5)画 出当前位

37、豐的凸轮机构压力角© (6)画出从动件升程h； (7)标注凸轮转 向并说明原因。由丁从动件偏置在凸轮转动轴心右侧，凸轮 逆时针方向转动可减小推程斥力角6J0如题6J0图所示偏置滚4功从劝件盘形凸轮机构.Q1SI r=2Hnmn L=16,5 mmi e = 7 mmi r = 6 mm试用图解法作出N 1）凸轮理论廉线及基圆井确定基圆半轻 “（2）从动件图示位置的上升位移x：（3）从动件的升距X解（1）按小= nini/mru lfN ill题團辰作出理论廉纨（理论廉线马边际咏线此时为等距 曲线）和無圆（见题6.10解圏人r =22.5 mtn:（2 圧如图乐、量得5 = 1.2 m

38、m：1 3）从动件升距为SUffi示*星得h = 12*5 mm»7.如题7图所示滚子摆动从动件盘形凸轮机构,（1）凸轮理论霹线和基圆半径w（2）图示位置从动件角位移轉和凸轮转瀚凤（3）标岀凸轮转5=90°时，从动件摆角段; 和在该位置的压力角川。（共血分=4+4+4）2012 年 1、填充题1）凸轮机构从动件按余弦加速度规律运动时，在运动开始和终止的位置，加速度有突变，会产生柔性冲击。2）根据从动件凸轮廓线保持接触方法的不同，凸轮机构可分为力封闭和几何形状封闭两大类型。写岀两种 几何形状封闭的凸轮机构 槽道凸轮 和等径凸轮。3） 为了使凸轮廓面与从动件底面始终保持接触，可以利用从动件自身的重力 ，弹簧